python排序算法——選擇排序-創(chuàng)新互聯(lián)

python排序算法——選擇排序

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  • python排序算法——選擇排序
  • 一、前言
  • 二、描述
  • 三、代碼實(shí)現(xiàn)
  • 總結(jié)


一、前言

相關(guān)知識來自《python算法設(shè)計與分析》。初級排序算法是指幾種較為基礎(chǔ)且容易理解的排序算法。初級排序算法包括插入排序、選擇排序和冒泡排序3種。雖然它們的效率相對于高級排序算法偏低,但是在了解初級排序算法之后,再去學(xué)習(xí)相對復(fù)雜的高級排序算法會容易許多。本文介紹選擇排序。

二、描述

選擇排序表示從無序的數(shù)組中,每次選擇最小或大的數(shù)據(jù),從無序數(shù)組中放到有序數(shù)組的末尾,以達(dá)到排序的效果。

選擇排序的平均時間復(fù)雜度是O(n2),最好情況下的時間復(fù)雜度和最壞情況下的時間復(fù)雜度都是O( n2 )。另外,它是一個不穩(wěn)定的排序算法。選擇排序的過程很容易理解。如圖2-4所示,我們?nèi)砸赃f增排序的算法為例,先遍歷未排序的數(shù)組,找到最小的元素。然后,把最小的元素從未排序的數(shù)組中刪除,添加到有序數(shù)組的末尾。

在這里插入圖片描述
因?yàn)樽钚〉脑厥?,所以1被添加到仍為空的有序數(shù)組末尾。

如圖2-5所示,我們繼續(xù)對剩余元素進(jìn)行遍歷。這次,最小的元素是2。我們把它添加到已排序的數(shù)組末尾。由于已在有序數(shù)組中的元素必定小于未排序數(shù)組中的所有元素,所以這步操作是正確無誤的。

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如圖2-6所示,重復(fù)上述步驟,當(dāng)未排序數(shù)組中只剩下一個元素時,把它添加到已排序的數(shù)組末尾,整個數(shù)組的排序就完成了。
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三、代碼實(shí)現(xiàn)

選擇排序代碼:

nums = [5,3,6,4,1,2,8,7]
res = []   #用于存儲已排序元素的數(shù)組
while len(nums): #當(dāng)未排序數(shù)組內(nèi)還有元素時,重復(fù)執(zhí)行選擇最小數(shù)的代碼
 minInd = 0 #初始化存儲最小數(shù)下標(biāo)的變量,默認(rèn)為第一個數(shù)
 for i in range(1, len(nums)):
  if(nums[i]< nums[minInd]): #更新最小數(shù)的下標(biāo)
    minInd = i
 temp = nums[minInd]
 nums.pop(minInd) #把最小數(shù)從未排序數(shù)組中刪除
 res.append(temp) #把最小數(shù)插入到已排序數(shù)組的末尾
print(res)

運(yùn)行程序,輸出結(jié)果為:

[1,2,3,4,5,6,7,8]

在程序中,第一個for循環(huán)中的i代表了有序數(shù)組之后的第一個位置,也就是未排序數(shù)組中的第一個位置。隨后,再使用一個for循環(huán),在未排序數(shù)組中找到最小值的下標(biāo)。首先,把最小值下標(biāo)minInd初始化為未排序數(shù)組中第一個元素的下標(biāo)。隨后,遍歷整個數(shù)組,遇到比目前的最小值更小的元素時,更新下標(biāo)即可。找出最小值后,把它和未排序數(shù)組中的第一個元素交換位置,這時它就成了有序數(shù)組中的最后一個元素。


總結(jié)

以上就是要講的內(nèi)容,本文介紹了選擇排序的理論知識和代碼實(shí)現(xiàn)。選擇排序表示從無序的數(shù)組中,每次選擇最小或大的數(shù)據(jù),從無序數(shù)組中放到有序數(shù)組的末尾,以達(dá)到排序的效果。選擇排序的平均時間復(fù)雜度是O(n2),最好情況下的時間復(fù)雜度和最壞情況下的時間復(fù)雜度都是O( n2 )。另外,它是一個不穩(wěn)定的排序算法。

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